前言
2020年9月10日，华为开发者大会如期举行，作为一个技术人员，整场看下来，给我留下很深印象的一个点就是HarmonyOS 2.0的发布。在谈2.0前我觉得有必要先谈一谈它的上一个版本，HarmonyOS 1.0
自上一次余承东在华为开发者大会上宣布HarmonyOS 1.0问世以来，有关鸿蒙操作系统的话题热度居高不下，可很有意思的是，评论分为两极化，暂且可称之为消极派和积极派。其中很引人注目的一点是，大部分的IT从业者普遍对于当时的HarmonyOS 1.0持消极态度，后来我到当时托管代码的官网上看了下，也就明白了原因。
一般来讲，一项技术(开源产品)的出现，需要对开发人员进行相应的匹配，并作出有关的开发Kit。就像今年Apple在发布会上宣布苹果的笔记本生产线将开始转向ARM架构，之后便推出了相应的开发工具，适配方案以及相应的Demo以供开发人员学习。但是在HarmonyOS 1.0时，整个流程是极其简陋，没有IDE，没有可编译运行的DEMO，甚至连官方的文档都没有，这也是当时很多人称其为PPT OS的原因。
但是华为毕竟是中国顶尖的信息技术企业，在当前恶劣的大环境下，也必须要做到"去A化"的战略，因此，我个人非常关注本次的华为开发者大会，事实证明，华为还是给我们带来了一些惊喜。
简析HarmonyOS系统设计
言归正传，交代了HarmonyOS 1.0背景后，还是要简单聊下开发者大会上所说的HarmonyOS 2.0。
这一次的开发者大会，与往届相比较，更加严谨，务实，没有再去吹捧性能有多么多么强大，使用的技术有多么多么先进，而是反复提到了系统架构，设计思路，应用常见以及开发工具等更加趋于专业性的内容，对于开发者来讲，这是一件好事，并且华为本次也提供了HarmonyOS的官方文档和相应的QuickStart，如果有兴趣的同学可以去看一下，这里附上链接
HarmonyOS官方文档 ：https://developer.harmonyos.com
在之前的发布会中，反复会提到一个词叫做分布式，非专业人士对此可能感到很陌生，实际上这是一种常见的系统设计思路，这里简单介绍一下。
一般来讲，一个系统可以运行在一台机器之上，但是当这个系统对于性能需求越来越大，并且机器无法拓展时，就需要将一个系统拆分为多个子系统，每个子系统运行在一台独立的机器上，这些子系统通过网络连接进行通讯，这就是最简单的分布式系统。
实际上在我们日常使用的绝大部分APP都是分布式，在软件开发中，这并非一种特别高级的设计思路，但是在操作系统层面，还没有过分布式方面的尝试，而华为要做的，就是开辟一条新的道路。
当然，华为的HarmonyOS可能和我们所理解的操作系统有一些小小的差别，在大众认知中，操作系统应该是Windows，Mac，或者Linux这样子的，并且操作系统的本质应该是作为进程的运行平台，管理硬件资源所存在的，因此，操作系统往往是独立运行，但是华为提供了一种新的思路，或者是面向未来的一种思路。
在官方文档中，有这样一句话，并配如下一图
HarmonyOS 是面向未来全场景智慧生活方式的分布式操作系统。对消费者而言，HarmonyOS 将生活场景中的各类终端进行能力整合，形成“One Super Device”，以实现不同终端设备之间的极速连接、硬件协同、资源共享，为用户提供最佳的场景体验。
显而易见，HarmonyOS希望做到的，并不是仅仅是一个平台上的操作系统，而是全平台，多领域覆盖，并且能够打通之间的壁垒。在大会上也提到了这种分布式的应用场景，如果能够从操作系统层面打通，则多设备的算力实际上是可以叠加的，例如渲染一个8K视频可能在笔记本上需要很长时间，那么可以使用分布式的方式，将多帧传输到空闲设备渲染，最后将结果合成，类似于分治的思想，实现算力上的叠加，这是一件非常令人兴奋的事情。
同时，分布式的设计能带来很好的交互体验，实际上，在目前的华为生态中，这种场景已经开始显现出自己的优势，从最开始的一碰传，到后面的多屏协同，WIFI桥接等技术，都在慢慢的将多设备进行互联，在实际体验中，确实能在工作中提供非常大的便利。
到了这里，已经能够看到，华为的野心很大，并不囿于PC/手机/平板上的操作系统，而是希望通过鸿蒙OS，打通全链路的生态，包括智能家居，IoT，车机互联，远程医疗，教育等等一切场景，万事开头难，操作系统的研究是一场持久战，需要投入大量的人力，财力，需要大量的厂家进行适配，需要对现有的硬件进行兼容，从零开始，华为的挑战同样很大。
系统架构设计
上面聊了很多关于本次HarmonyOS 2.0的内容，但是作为一个技术人员，更希望关注的是真实的代码，"Show me the code"往往给人带来的安稳远远高于PPT上的承诺，因此，我还是简单的翻看了一下有关HarmonyOS操作系统的设计架构，由于时间很短，可能对于一些细节上的问题理解不够透彻，如有错误，多多包涵。
官方给出了HarmonyOS的三个特点 :
•对消费者而言，HarmonyOS能够将生活场景中的各类终端进行能力整合，形成一个“超级虚拟终端[1]”，可以实现不同的终端设备之间的快速连接、能力互助、资源共享，匹配合适的设备、提供流畅的全场景体验。•对应用开发者而言，HarmonyOS采用了多种分布式技术，使得应用程序的开发实现与不同终端设备的形态差异无关，降低了开发难度和成本。这能够让开发者聚焦上层业务逻辑，更加便捷、高效地开发应用。•对设备开发者而言，HarmonyOS采用了组件化的设计方案，可以根据设备的资源能力和业务特征进行灵活裁剪，满足不同形态的终端设备对于操作系统的要求。
为了求证相关内容，先来看下HarmonyOS的架构设计，以下是HarmonyOS官方提供的架构图
整体设计沿用了经典的分层设计，各个层之间通过协议进行通信，考虑到HarmonyOS使用了分布式的设计，因此网络通信在全链路中所占的地位将大幅度提供，可能还会出现类似于RDMA技术的远程内存管理，这对于整个协议栈的设计将会是一个极大的挑战，好在华为通讯行业起家，并且在硬件通讯领域有着非常高的话语权于技术壁垒，在技术上应该是不会有非常大的麻烦。
关于各层的具体含义，在官方文档中已经提供了一些信息，这里也仅做一个简单的总结，添加一些个人的见解，以便刚刚接触的同学更好的理解设计思路。
内核层的设计与当前常见的操作系统内核无二，实际上在这部分很难做出大的改变，只不过华为会为HarmonyOS适配更多的设备，例如智能家居，车机系统等，这一点在开发者大会上有所展示，并在QuickStart中有可编译运行的DEMO供开发人员使用。
系统服务层将是HarmonyOS的重中之重，在该部分中，将会使用到一些分布式的技术来完成多个设备在系统层面的互联，就像苹果的AirDrop，并非依赖于应用层面，而是直接在操作系统层面做了优化和实现。同时还注意到一点，方舟多语言运行时子系统，在上一次开发大会上就提到过，方舟编译器能够对多种语言进行实时编译，并运行在同一个运行环境中，但是官方后期并没有给出相关的具体Kit，本次在架构中出现了该模块，应该是已经初步完成，之后我会尝试使用多种语言测试一下该系统的编译能力。目前官方提供了C/C++/Java/JS四种语言的编译能力，后续可能会加入更多语言。
应用框架层实际上就是类似于GMS的服务框架，官方提供了对于不同设备的自适应框架，例如在大会上展示的车机—手机互联时自适应的效果，除此之外可能还会提供一些常见的开发框架工具等，具体情况在之后详细阅读完整个文档再做总结
应用层应该是变化最小的层面，开发人员只需要使用新的IDE，学习一下HarmonyOS的一些开发规则，就能够使用现在的语言完成开发，由于系统已经完成了对于底层差异的隔离，我们并不需要关注我们的程序运行在哪些设备上，只需要使用华为提供的自适应框架，就能共在多端运行，至于硬件适配工作，则由华为框架的开发工程师完成即可。
本次开发大会令我很兴奋的一点是，基本上大会上提到的技术，都能在开发者官网上找到相应的设计与实现，也就是说，我们现在就能够按照一些文档，开始开发HarmonyOS的应用，这无疑会大大提供开发者对于HarmonyOS的信心，我也尝试使用了一下官方提供的DevEco Studio。
初次接触，DevEco Studio给我的感官还是比较好的，虽然是Beta版本，但是在各方面的考量以及上手难度，基本功能等方面已经能够支撑简单的开发。
目前已经提供了Java和JS的语言，根据官方介绍，在之后会快速跟进其他的主流语言，相信在不久，C++/Go/python等热门语言都会在该IDE上的得以实现。同时有意思的是，每个项目可以直接选择不同的开发设备，例如此处我选择的是使用Java开发可穿戴设备。
如果你经常使用JetBrain家的IDE产品，那么DevEco Studio绝对不会陌生，不过需要注意的是，目前DevEco Studio使用的是Gradle构建项目，所使用的Java JDK必须是8，经过我的测试，更高版本的JDK将无法成功编译，后期这种情况可能会解决。
不过遗憾的是，官方文档所提供的DEMO中，需要下载HVD Manager，但是无论是否使用代理，下载过程都会中断，可能是由于并发等原因，具体情况后续测试。
HarmonyOS Java项目结构，在官方文档中，给出了这样的一个介绍。
HarmonyOS应用发布形态为APP Pack（Application Package，简称APP），它是由一个或多个HAP（HarmonyOS Ability Package）包以及描述APP Pack属性的pack.info文件组成。
一个HAP在工程目录中对应一个Module，它是由代码、资源、第三方库及应用清单文件组成，可以分为Entry和Feature两种类型。
•Entry：应用的主模块。一个APP中，对于同一设备类型必须有且只有一个entry类型的HAP，可独立安装运行。•Feature：应用的动态特性模块。一个APP可以包含一个或多个feature类型的HAP，也可以不含。
我们可以理解为，使用此类方式build生成的项目，天生就具备了可移植性，这种可以执行是通过Feature动态特性模块完成的，通过华为底层生态系统对于各种硬件的适配，同时利用自适应UI框架，让程序在不同的设备上有着合适的表现形式，对于前端开发者来说，这绝对是一个巨大的福音。
实际上关于HarmonyOS还有相当多的内容等待探索，但是由于时间关系，目前只能体验到这里，最后来总结一下。
本次开发者大会上所发布的HarmonyOS相关内容带来了不少惊喜，从架构设计，生态领域的探索以及对应的开发IDE，华为已经交上了一份答卷，尽管这份答卷不是很完美，还有很多待完善的地方，例如Kit JDK版本适配问题，HVD Manager插件问题等等，但是起码让开发人员真正看到了实际的代码，能够了解一个工程规范，开发逻辑以及底层实现，这对于未来开源探索，将奠定一个坚实的基础。
在生态与操作系统这条道路上，华为还要走很久很久，这个过程中，会就各种艰难险阻，但是就像大会最后的总结。
没有人能够熄灭满天星光，每一位开发者，都是华为要汇聚的星星之火
References
[1]
超级虚拟终端: https://developer.harmonyos.com/cn/docs/documentation/doc-guides/glossary-0000000000029587#ZH-CN_TOPIC_0000001050749051__li1133517458578
